高速印刷电路板设计技术分析

赵云

摘 要：本文首先介绍了高速印刷电路板设计技术的电源分配工作，主要内容包括电源分配方式以及对隐族抗，以及线路噪声的滤出。文章紧接着分析了信号传感线主要内容包括反射及其消除;传输线的布线规则。

关键词：高速印刷电路板;设计技术;技术分析

引言

随着我国经济与社会的快速发展，当前微电子技术的不断前进发展，速度成为当前各行各业系统设计中不得不考虑的重要因素。越来越快的系统处理器也正在普遍各行各业，随着未来科技的不断发展，将会有更高速度的器件出现在人们的生活当中，更好地满足人们对于大量数据的加工处理。对于这些高速系统的设计工作，无论是模拟电路还是数字电路的设计工作，都需要高速的器件以及相关设计工作人员的设计技术配合。通常情况下，高速系统中噪音是相关设计工作人员十分关注的问题。在高速系统运行过程当中，由于会产生辐射而对其进行干扰，高速变化的信号会发生不稳定的变化情况，如果相关工作人员忽视这一系列情况，很有可能会导致噪音污染，影响高速运转的系统发挥正常作用。

1电源分配

1.1电源分配方式以及对应阻抗

相关工作人员在开展设计工作当中往往会首先考虑，有一个理想的电压源，理想的电压源的抗阻为0。理想电压源可以在一定程度上保证电源端的电压与负载端的电压保持相等。由于在实际设计过程当中噪声源的源阻抗相对于电压源的零阻抗为无穷大的倍数，所以在高频信号的运行过程当中，所有的噪声会被有效吸收。。但是在实际工作过程当中，理想的电压源是不存在的。任何的电压源都存在着一定大小的阻抗并且阻抗，均匀地分布在整个的电源网络当中，所以以其产生的噪声会充分在电源上表现出来。相关工作人员在电源分配网络设计的工作过程当中，需要尽可能地减少电源网络中存在的阻抗，更好的减少噪音污染对高频信号发射带来的不利影响。

1.2线路噪声的滤出

在一定程度上单靠电源层的相关措施并不能完全消除电源的线路噪声，无论是哪种分配的电源方案，整个电源网络系统都会发生不可避免的噪声，所以对于线路噪声的滤出措施是相关工作人员必须引起重视的。

吕波的重要目的是尽可能地消除叠加在电源供应过程当中产生的高频噪声，在一定程度上，相关工作人员会以为电容越大滤波效果越好。但实际情况并不是如此，是因为理想电容的特质并不一定被实际电容所完全拥有实际电容在运用过程当中存在寄生成分，这就导致可以等效的为串联在电容电路上的电感以及电阻。而电容的等效称连电阻以及等效串联电感，主要是由电容的所用介质材料以及电容的实际构造决定的，与电容的容量并没有直接的关系。所以在线路噪声滤出过程当中，相关工作人员需要充分地了解高频噪声的抑制能力，并不随着电容越大而有更好的降噪性能。

2信号传感线

阻抗受控线主要是阻抗为常数的信号线，在一定程度上这是电线板上信号传递的最佳途径。在實际运用过程当中，当信号跳变时间远远小于信号延迟时间的时候，相关工作人员必须将信号线作为传输线来使用。如果没有电线板信号传输的合适传送线，很容易在运行过程当中发生反射现象，进一步导致信号传输过程当中出现失真，在负载端很有可能导致振铃现象，进一步促使整个电路系统的速度变慢或者传输失误。

2.1反射及其消除

信号源到负载的最大能量传输，通常情况下是要求负载阻抗的大小等于源阻抗的大小。在实际过程当中，如果源阻抗与负载阻抗的大小不相等，那么很有可能信号源传输信号的一部分能量则会被负载阻抗所吸收，还有一部分会被反射回信号源，这就导致信号源在传输过程当中会发生相应的变化，进一步去弥补输出。所以反射波与信号源的输出叠加，在一定程度上可以被负载源的信号波所替代，反射波的大小主要取决于传输延迟时间与信号跳变时间之间的比率大小，以及负载抗阻与线阻抗的失配具体情况。

一旦传输延迟时间远远小于跳变时间，反射只会对于高频信号发生小小的干扰情况，在负载端的主要表现为小小的过冲现象。但是传输延迟时间足够大，会导致反射信号返回信号源的过程当中，信号源的输出大小发生了显著的变化，这个时候就需要信号源在一定程度上更好地去弥补输出，而负载端进一步反射变化后的高频信号，导致很有可能会发生振铃可能。

2.2传输线的布线规则

合适的接线端在一定程度上需要提供信号抗干扰的合理性能，但是在实际布线过程当中，相关工作人员如果没有调整好布线规则，依旧会导致出现比较大的噪声。所以相关，工作人员为了有效的增强电路板的使用功能，在开展传输线布线过程当中，需要遵守以下几个工作原则。

（1）避免传输线的阻抗不连续性。电路阻坑的不连续点，主要就是传输线的突变点，这些突变点在信号传递过程当中，很有可能会对信号发生不同程度的反射。在步行过程当中，不能够让走线变成直角，需要尽可能地柔化走线的角度[1]。布线时需要尽可能地少用过孔，有效避免外层的信号通过内层即产生干扰或者内存的信号，到达外层发生不必要的负面情况。

（2）相关工作人员在布线过程当中需要尽可能少的采用桩线模式，因为桩线在信息传输过程当中也是噪声源的一种。为了更好的避免桩线对其带来的负面影响，相关工作人员需要将其改成两条走线，并且在两条走线的末端做好端接工作。

3电磁干扰以及消除

3.1器件的速度

通常情况下在一定的频率范围内，器件产生的能量越少，过程当中发出的辐射噪音就越小，对于一系列的高速器件来说，自身跳变时间间隔更短，就有可能其在高频范围内拥有更多的能量，产生更多的噪声[2]。所以在设计系统电磁干扰的工作过程当中，相关工作人员需要尽可能地选择速度足够高的器件进一步去减少其自身的电磁干扰。

3.2滤波

常见的滤波模式主要有磁性原件、电磁干扰滤波器以及去耦电容这三种常见方法。滤波主要被用作于电源线上电磁干扰的方法，在一定实际条件的允许过程当中，还可以运用到信号线上，但是对于信号线的滤波方式仅仅是当其他方法无法有效地消除信号噪声之后，相关工作人员才有可能考虑通过滤波去减少信号线的电磁干扰。

3.3电流环路的消除

电流的环路在一定程度上等于一个天线，所以相关工作人员需要更好的实现电磁干扰消除现象，就可以通过调整环路的天线效应以及减少环路的数量。相关工作人员通常为了保证信号在任何两点之间只有一条唯一的回路路径，需要尽可能的充分利用电源地层保证信号可以通过自然回路，以及实现信号的环路面积最小可能[3]。

4总结

当越来越高的速度要求在理论上为印刷电路板的系统提供理论基础的时候，相关工作人员必须小心的保证其运行速度，尽可能的结合电路板，可能在运行过程当中发生一系列的负面情况，采取有效的措施，尽量的减少噪音或者信号干扰对其产生的不利影响，从而提高高速印刷电路板的工作效率以及工作质量。

参考文献

[1]李琳琳.告诉数字电路设计中电源宅整性分祈[J]火控雷达技术，2010（02）.

[2]于开奇.告诉数字电路设计中的澡声干扰及控制探讨[J].电子世界，2012（06）.

[3]莫建强.高速数字电路中的信号完整性分析[J].电子测试，2011（05）.